本發(fā)明屬于電子數(shù)字數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體地說是基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、農(nóng)田土壤熟化是一個通過一系列農(nóng)業(yè)技術(shù)措施來改善土壤耕性、提高土壤肥力，從而有利于作物生長和發(fā)育的過程，這個過程涉及土壤的物理、化學和生物特性的改善，農(nóng)田土壤熟化的過程需要時間和持續(xù)的努力。通過科學的耕作管理、合理的施肥、有效的灌溉和排水等措施，可以加快土壤熟化的進程，提高土壤的肥力，為作物的生長和發(fā)育提供良好的土壤環(huán)境，同時，土壤熟化也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，對于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要的意義；在進行熟化效果分析時，現(xiàn)有技術(shù)無法對熟化土壤的養(yǎng)料分布和土壤性質(zhì)進行立體綜合分析，同時無法將立體分析結(jié)果與需要種植作物的需要土壤的性質(zhì)進行綜合匹配評估判斷，導致無法為作物選擇需要的最匹配的熟化農(nóng)田，現(xiàn)有技術(shù)中大多存在上述問題；

2、例如在申請公開號為cn110489716a的中國專利中公開了一種生地熟化評價方法和系統(tǒng)，屬于土壤評價和檢測分析技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括如下步驟：（1）建立生地熟化評價指標體系：（2）定義生地、熟地、半熟地：（3）評價指標數(shù)值標準化：（4）生地指數(shù)計算；（5）熟化度計算：（6）生地熟化程度評價：結(jié)合步驟（4）和步驟（5）的計算結(jié)果，對不同樣點的新墾耕地進行生地熟化程度評價。該發(fā)明通過建立土壤生地、半熟地、熟地的評價方法和評價指標體系，對大尺度、不同區(qū)域新增耕土壤熟化程度進行評價，并按土壤熟化程度的不同，對新增耕地進行分類；

3、以上專利均存在本背景技術(shù)提出的問題，為了解決本背景技術(shù)提出的問題，本技術(shù)設(shè)計了基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析系統(tǒng)及方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：第一方面，本發(fā)明提供基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法，其包括以下具體步驟：

3、步驟一、獲取農(nóng)田熟化過程中的農(nóng)田土壤樣品的微生物組成信息、養(yǎng)分信息和樣品圖像信息；

4、步驟二、獲取微生物組成信息和養(yǎng)分信息導入養(yǎng)料分析策略中進行養(yǎng)料分布匹配分析；

5、步驟三、獲取土壤樣品的樣品圖像信息導入土壤性質(zhì)分析策略中進行土壤性質(zhì)匹配分析；

6、步驟四、獲取得到的養(yǎng)料分布匹配分析結(jié)果和土壤性質(zhì)匹配分析結(jié)果導入熟化匹配分析模型中進行熟化匹配分析；

7、步驟五、根據(jù)熟化匹配分析結(jié)果選擇最匹配的熟化農(nóng)田進行作物的種植。

8、作為基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述獲取農(nóng)田熟化過程中的農(nóng)田土壤樣品的微生物組成信息、養(yǎng)分信息和樣品圖像信息的具體內(nèi)容為：

9、s11、從熟化農(nóng)田中獲取農(nóng)田土壤樣品的各深度的微生物組成信息，其中微生物組成信息為單位面積上微生物群落密度和群落種類信息；

10、在此需要說明的是，這里采集農(nóng)田不同深度的微生物群落個數(shù)和群落種類信息，是因為植物對應不同根莖部位的微生物需要的程度和種類都不相同；

11、s12、獲取農(nóng)田土壤樣品的各深度的養(yǎng)分信息，其中養(yǎng)分信息包括各養(yǎng)分元素的含量，其中，養(yǎng)分元素為種植物生長相關(guān)的元素，包括氮磷鉀等元素；

12、在此需要說明的是，這里采集農(nóng)田土壤樣品的各深度的養(yǎng)分信息，是因為不同種類植物對應根不同深度部位地對養(yǎng)分信息需要的程度和種類都不相同；

13、s13、獲取農(nóng)田土壤樣品的圖像數(shù)據(jù)，將圖像導入圖像處理軟件中獲取土壤樣品的表面氣孔分布數(shù)據(jù)。

14、作為基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述獲取微生物組成信息和養(yǎng)分信息導入養(yǎng)料分析策略中進行養(yǎng)料分布匹配分析包括以下具體步驟：

15、s21、獲取對應種植作物各對應深度位置需要的微生物組成信息和養(yǎng)分信息，同時獲取影響對應種植作物生長的微生物組成信息，同時獲取農(nóng)田土壤樣品的各深度的微生物組成信息和各深度的養(yǎng)分信息；

16、s22、將獲取得到的各對應深度位置需要的微生物組成信息和農(nóng)田土壤樣品的各深度的微生物組成信息代入微生物有益影響匹配值計算公式中計算微生物有益影響匹配值，其中，微生物有益影響匹配值計算公式為：，其中，m為深度分層數(shù)量，li為從上至下第i個深度分層的平均深度，ni為第i個深度分層的需要微生物種類，aij為第i個深度分層的第j種需要微生物種類的占比系數(shù)，xij為第i個深度分層的第j種需要微生物種類的群落密度，xijm為第i個深度分層的第j種需要微生物種類的群落密度安全范圍的中值；

17、s23、將獲取得到的各對應深度位置有害的微生物組成信息和農(nóng)田土壤樣品的各深度的微生物組成信息代入微生物有害影響匹配值計算公式中計算微生物有害影響匹配值，其中，微生物有害影響匹配值計算公式為：，其中，pi為第i個深度分層的有害的微生物種類，bic為第i個深度分層的第j種有害的微生物的占比系數(shù)，kic為第i個深度分層的第j種有害的微生物群落密度，kicm為第i個深度分層的第j種有害的微生物群落密度安全值；

18、s24、將獲取得到的微生物有益影響匹配值和微生物有害影響匹配值導入微生物匹配值計算公式中計算微生物匹配值，其中，微生物匹配值計算公式為：，其中，為有害權(quán)重系數(shù)。

19、通過此步驟對土壤不同深度分層的微生物影響進行綜合分析。

20、作為基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述獲取微生物組成信息和養(yǎng)分信息導入養(yǎng)料分析策略中進行養(yǎng)料分布匹配分析還包括以下具體步驟：

21、s25、獲取農(nóng)田土壤樣品的各深度的養(yǎng)分信息，將獲取得到的農(nóng)田土壤樣品的各深度的養(yǎng)分信息導入養(yǎng)分匹配值計算公式中計算養(yǎng)分匹配值，其中，養(yǎng)分匹配值計算公式為：，其中，si為第i個深度分層的養(yǎng)分種類，wis為第i個深度分層的第s種養(yǎng)料的占比系數(shù)，tis為第i個深度分層的第s種養(yǎng)料的含量，tism為第i個深度分層的第s種養(yǎng)料的含量標準；

22、s26、獲取計算得到的微生物匹配值和養(yǎng)分匹配值代入養(yǎng)料分布匹配計算公式中計算養(yǎng)料分布匹配值，其中，養(yǎng)料分布匹配計算公式為：，其中，為微生物占比權(quán)重。

23、作為基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述獲取土壤樣品的樣品圖像信息導入土壤性質(zhì)分析策略中進行土壤性質(zhì)匹配分析包括以下具體內(nèi)容：

24、獲取土壤樣品的表面氣孔分布數(shù)據(jù)，將獲取得到的土壤樣品的表面氣孔分布數(shù)據(jù)導入土壤性質(zhì)分析值計算公式中計算土壤性質(zhì)分析值，其中，土壤性質(zhì)分析值計算公式為：，其中，g為采集的樣品的氣孔分布密度，gm為植物種植需要的標準氣孔密度，x為氣孔個數(shù)，cv為第v個氣孔的大小，cm為氣孔的標準大小。

25、作為基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述獲取得到的養(yǎng)料分布匹配分析結(jié)果和土壤性質(zhì)匹配分析結(jié)果導入熟化匹配分析模型中進行熟化匹配分析包括以下具體內(nèi)容：

26、獲取計算得到的養(yǎng)料分布匹配值和土壤性質(zhì)分析值代入熟化匹配值計算公式中計算熟化匹配值，其中，熟化匹配值計算公式為：，其中，為養(yǎng)料分布占比權(quán)重。

27、作為基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述根據(jù)熟化匹配分析結(jié)果選擇最匹配的熟化農(nóng)田進行作物的種植包括以下具體內(nèi)容：獲取計算得到熟化農(nóng)田的熟化匹配值，選擇最大的熟化匹配值對應熟化農(nóng)田進行作物的種植。

28、第二方面，本發(fā)明提供基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析系統(tǒng)，其基于上述基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法實現(xiàn)，其具體包括樣品數(shù)據(jù)獲取模塊、土壤性質(zhì)匹配分析模塊、熟化匹配分析模塊、種植選擇分析模塊、養(yǎng)料分布匹配分析模塊和控制模塊；

29、其中，所述樣品數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取農(nóng)田熟化過程中的農(nóng)田土壤樣品的微生物組成信息、養(yǎng)分信息和樣品圖像信息；

30、所述養(yǎng)料分布匹配分析模塊，用于獲取微生物組成信息和養(yǎng)分信息導入養(yǎng)料分析策略中進行養(yǎng)料分布匹配分析；

31、所述土壤性質(zhì)匹配分析模塊，用于獲取土壤樣品的樣品圖像信息導入土壤性質(zhì)分析策略中進行土壤性質(zhì)匹配分析；

32、所述熟化匹配分析模塊，用于獲取得到的養(yǎng)料分布匹配分析結(jié)果和土壤性質(zhì)匹配分析結(jié)果導入熟化匹配分析模型中進行熟化匹配分析；

33、所述種植選擇分析模塊，用于根據(jù)熟化匹配分析結(jié)果選擇最匹配的熟化農(nóng)田進行作物的種植；

34、所述控制模塊，用于樣品數(shù)據(jù)獲取模塊、土壤性質(zhì)匹配分析模塊、熟化匹配分析模塊、種植選擇分析模塊和養(yǎng)料分布匹配分析模塊的控制運行。

35、第三方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，包括：處理器和存儲器，其中，所述存儲器中存儲有可供處理器調(diào)用的計算機程序；

36、所述處理器通過調(diào)用所述存儲器中存儲的計算機程序，執(zhí)行上述的基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法。

37、第四方面，本發(fā)明提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，儲存有指令，當所述指令在計算機上運行時，使得計算機執(zhí)行如上述的基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)田土壤熟化效果分析方法。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果是：

39、本技術(shù)通過獲取農(nóng)田熟化過程中的農(nóng)田土壤樣品的微生物組成信息、養(yǎng)分信息和樣品圖像信息，獲取微生物組成信息和養(yǎng)分信息導入養(yǎng)料分析策略中進行養(yǎng)料分布匹配分析，獲取土壤樣品的樣品圖像信息導入土壤性質(zhì)分析策略中進行土壤性質(zhì)匹配分析，獲取得到的養(yǎng)料分布匹配分析結(jié)果和土壤性質(zhì)匹配分析結(jié)果導入熟化匹配分析模型中進行熟化匹配分析，根據(jù)熟化匹配分析結(jié)果選擇最匹配的熟化農(nóng)田進行作物的種植，通過對熟化土壤的養(yǎng)料分布和土壤性質(zhì)進行立體綜合分析，將立體分析結(jié)果與需要種植作物的需要土壤的性質(zhì)進行綜合評估判斷，選擇最匹配的熟化農(nóng)田進行作物的種植，提高了作物種植與土壤的匹配程度，進一步提高了作物種植的產(chǎn)量。